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JPH0833313A - Snubber circuit for power converter - Google Patents

Snubber circuit for power converter

Info

Publication number
JPH0833313A
JPH0833313A JP15972394A JP15972394A JPH0833313A JP H0833313 A JPH0833313 A JP H0833313A JP 15972394 A JP15972394 A JP 15972394A JP 15972394 A JP15972394 A JP 15972394A JP H0833313 A JPH0833313 A JP H0833313A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diode
series
circuit
switching
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15972394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuji Yamada
隆二 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP15972394A priority Critical patent/JPH0833313A/en
Publication of JPH0833313A publication Critical patent/JPH0833313A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a snubber circuit for power converter employing a semiconductor switching element in which a power supply or a load can be regenerated. CONSTITUTION:A switching circuit 2 and a load 3 are connected in parallel with a DC power supply 1 and a snubber circuit 10, comprising a first capacitor 14, a first diode 12, and a second capacitor 15 forming a CDC series circuit, is connected in parallel with the switching circuit 2. A series circuit of a first reactor 16 and a second diode 11, is connected between the anode of the first diode and the negative power supply side while a series circuit of a second reactor 17 and a third diode 13 is connected between the cathode of the first diode and the positive power supply side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体スイッチ素子
を用いた電力変換装置において、前記半導体スイッチ素
子のターンオフ時、該半導体スイッチ素子に加わる過電
圧とスイッチング損失とを低減するためのスナバ回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a snubber circuit for reducing an overvoltage and a switching loss applied to a semiconductor switch element when the semiconductor switch element is turned off in a power converter using the semiconductor switch element.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体スイッチ素子などで電力変換装置
を構成し、その半導体スイッチ素子をオン・オフ動作さ
せれば電力変換を行えるのは周知であり、前記半導体ス
イッチ素子のスイッチング動作(ターンオン或いはター
ンオフ)の際に、電流波形と電圧波形に重なり期間(重
なり期間とは電圧が印加されながら電流を流す期間)が
生じ、過渡的な電力損失(いわゆるスイッチング損失)
が発生し、また、ターンオフ時の電圧上昇率(dv/d
t)により該半導体スイッチ素子を破壊する恐れがあ
る。
2. Description of the Related Art It is well known that power conversion can be performed by configuring a power conversion device with a semiconductor switch element and turning on / off the semiconductor switch element. The switching operation (turn-on or turn-off) of the semiconductor switch element is known. ), The current waveform and the voltage waveform have an overlapping period (the overlapping period is a period during which current flows while voltage is applied), resulting in a transient power loss (so-called switching loss).
Occurs, and the voltage rise rate (dv / d
There is a possibility that the semiconductor switch element will be destroyed due to t).

【0003】そこで電力変換装置には、従来からリアク
トルやコンデンサなどから構成されるスナバ回路を挿入
し、前記電圧上昇率を抑制し、前述の重なり期間を極力
短くして発生損失を低減し、さらに、前記スナバ回路で
吸収したエネルギーを電源や負荷に回生して、電力変換
装置の効率低下を抑制するようにしている。図6は、電
力変換装置の第1の従来例の回路構成図である。
Therefore, a snubber circuit composed of a reactor, a capacitor and the like has conventionally been inserted in a power conversion device to suppress the rate of voltage rise, shorten the overlapping period as much as possible, and reduce the generated loss. The energy absorbed by the snubber circuit is regenerated to a power source or a load to suppress a decrease in efficiency of the power conversion device. FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a first conventional example of a power conversion device.

【0004】図6において、1は直流電流源、2は半導
体スイッチとダイオードとを逆並列接続したスイッチン
グ回路、3は負荷であり、スナバ回路20はダイオード
21、コンデンサ22、半導体スイッチ23、2つの巻
線が磁気的に結合した、いわゆるリンギングチョーク2
4から構成している。なお実際には、リンギングチョー
ク24にはリセット回路が必要であるがここでは図示し
ない。
In FIG. 6, 1 is a direct current source, 2 is a switching circuit in which a semiconductor switch and a diode are connected in anti-parallel, 3 is a load, and a snubber circuit 20 is a diode 21, a capacitor 22, a semiconductor switch 23, and two. A so-called ringing choke 2 whose windings are magnetically coupled
It is composed of 4. In reality, the ringing choke 24 requires a reset circuit, but it is not shown here.

【0005】図6の回路の動作を、図7に示す動作波形
図を参照しつつ、説明する。図6において、図7(イ)
に示す如く、スイッチング回路2がオンのときには直流
電流源1は短絡され、負荷3に電流は流れない。スイッ
チング回路2がオフのときには直流電流源1の出力電流
に等しい電流が負荷3に流れる。コンデンサ22はスイ
ッチング回路2を構成する半導体スイッチがターンオフ
する際のdv/dtを抑制するためのものである。すな
わち、スイッチング回路2がオフすると、直流電流源1
→ダイオード21→コンデンサ22→直流電流源1の電
流経路が形成される。このときスイッチング回路2の両
端電圧(図7(ロ))はコンデンサ22の両端電圧(図
7(ハ))と等しく、この電圧はコンデンサ22がない
場合に比べゆるやかに上昇するので、スイッチング回路
2のスイッチング損失は小さくなる。
The operation of the circuit shown in FIG. 6 will be described with reference to the operation waveform diagram shown in FIG. In FIG. 6, FIG.
As shown in, when the switching circuit 2 is on, the direct current source 1 is short-circuited and no current flows through the load 3. When the switching circuit 2 is off, a current equal to the output current of the direct current source 1 flows through the load 3. The capacitor 22 is for suppressing dv / dt when the semiconductor switch forming the switching circuit 2 is turned off. That is, when the switching circuit 2 is turned off, the direct current source 1
→ diode 21 → capacitor 22 → a current path of the direct current source 1 is formed. At this time, the voltage across the switching circuit 2 (FIG. 7B) is equal to the voltage across the capacitor 22 (FIG. 7C), and this voltage rises more slowly than in the case without the capacitor 22. Switching loss is reduced.

【0006】図7に示す如く、上述の動作を連続的に行
うには、コンデンサ22に蓄積された電荷を次のターン
オフまでに放電しておく必要がある(図7(ハ)参
照)。そこで、半導体スイッチ23、リンギングチョー
ク24、ダイオード25で構成する放電回路によりコン
デンサ22に蓄積された電荷(エネルギー)を負荷3に
回生する。半導体スイッチ23はスイッチング回路2と
同じタイミングでオン・オフ動作を行う(図7(イ)参
照)。
As shown in FIG. 7, in order to continuously perform the above operation, it is necessary to discharge the electric charge accumulated in the capacitor 22 by the next turn-off (see FIG. 7C). Therefore, the electric charge (energy) accumulated in the capacitor 22 is regenerated to the load 3 by the discharge circuit including the semiconductor switch 23, the ringing choke 24, and the diode 25. The semiconductor switch 23 performs an on / off operation at the same timing as the switching circuit 2 (see FIG. 7A).

【0007】半導体スイッチ23がオンすると、図7
(ニ)に示すような電流I1 が流れ、コンデンサ22の
エネルギーがリンギングチョーク24に伝達される。コ
ンデンサ電圧(VC )が0になると(図7(ハ)参
照)、スイッチング回路2→ダイオード21→リンギン
グチョーク24→半導体スイッチ23→スイッチング回
路2の経路で電流が流れ続ける。
When the semiconductor switch 23 is turned on, FIG.
A current I 1 as shown in (d) flows, and the energy of the capacitor 22 is transmitted to the ringing choke 24. When the capacitor voltage (V C ) becomes 0 (see FIG. 7C), current continues to flow in the path of switching circuit 2 → diode 21 → ringing choke 24 → semiconductor switch 23 → switching circuit 2.

【0008】半導体スイッチ23をオフすると、図7
(ホ)に示すような電流I2 が流れエネルギーは負荷3
に伝達される。図8は、電力変換装置の第2の従来例を
示す回路構成図である。図8において、101は交流電
流源、102は第1主ダイオード、103は第2主ダイ
オード、104〜107は半導体スイッチとダイオード
とを逆並列接続した第1〜第4スイッチング回路、10
8は中間タップを有する変圧器、109は負荷、110
はクランプコンデンサである。
When the semiconductor switch 23 is turned off, FIG.
The current I 2 as shown in (e) flows and the energy is the load 3.
Is transmitted to FIG. 8: is a circuit block diagram which shows the 2nd prior art example of a power converter device. In FIG. 8, 101 is an alternating current source, 102 is a first main diode, 103 is a second main diode, and 104 to 107 are first to fourth switching circuits in which semiconductor switches and diodes are connected in antiparallel.
8 is a transformer having a center tap, 109 is a load, 110
Is a clamp capacitor.

【0009】交流電流源101の電流極性が正のときに
は、第1主ダイオード102が導通する。このとき第1
スイッチング回路104と第3スイッチング回路106
とを共にオンすると、変圧器108には、交流電流源1
01から第1スイッチング回路104→変圧器108端
子U→変圧器108端子Nの経路で流れる電流と、交流
電流源101から第3スイッチング回路106→変圧器
108端子V→変圧器108端子Nの経路で流れる電流
とが同じ値で存在し、前記それぞれの電流が変圧器10
8の内部に発生する磁束は打ち消し合うため、変圧器1
08の二次巻線には電圧は発生せず、負荷109に電流
は流れない。
When the current polarity of the alternating current source 101 is positive, the first main diode 102 becomes conductive. At this time the first
Switching circuit 104 and third switching circuit 106
When both and are turned on, the transformer 108 is connected to the alternating current source 1
01 to the first switching circuit 104-> transformer 108 terminal U-> current flowing in the path of the transformer 108 terminal N and the alternating current source 101 to the third switching circuit 106-> transformer 108 terminal V-> transformer 108 terminal N path Currents flowing in the transformer 10 have the same value, and the respective currents are the same as those in the transformer 10.
Since the magnetic fluxes generated inside 8 cancel each other, transformer 1
No voltage is generated in the secondary winding of No. 08, and no current flows in the load 109.

【0010】上記の状態から、第3スイッチング回路1
06をオフして、第1スイッチング回路104をオンす
ると変圧器108の二次巻線には正の電圧が、第1スイ
ッチング回104をオフして、第3スイッチング回路1
06をオンすると変圧器108の二次巻線には負の電圧
が、それぞれ発生する。すなわち、第1スイッチング回
路104と第3スイッチング回路106とを共にオンと
する期間をはさんで、交互にオフすることにより交流電
流源101の周波数よりも高い周波数の電圧を変圧器1
08に印加することができる。
From the above state, the third switching circuit 1
When 06 is turned off and the first switching circuit 104 is turned on, a positive voltage is applied to the secondary winding of the transformer 108, the first switching circuit 104 is turned off, and the third switching circuit 1
When 06 is turned on, a negative voltage is generated in each of the secondary windings of the transformer 108. That is, the first switching circuit 104 and the third switching circuit 106 are alternately turned off after a period in which both the first switching circuit 104 and the third switching circuit 106 are turned on, whereby a voltage having a frequency higher than the frequency of the alternating current source 101 is supplied to the transformer 1.
08 can be applied.

【0011】交流電流源101の電流極性が負のときに
は、第2主ダイオード103が導通し、第2スイッチン
グ回路105と第4スイッチング回路107とが上述と
同様な動作をする。図8において、第1〜第4スイッチ
ング回路がターンオフする際のdv/dtを抑制するた
めには、第1〜第4スイッチング回路それぞれに図6で
示したスナバ回路20を設ける方法もあるが、図8に示
したスナバ回路200の方がより簡単な構成で同様の効
果を得ることができる。例えば、上述の動作において、
第1スイッチング回路104がターンオフするときには
第3スイッチング回路106はオンしている。このため
第1スイッチング回路104の両端電圧は変圧器108
のU−V端子間電圧に等しく、他のスイッチング回路に
ついても同様である。
When the current polarity of the alternating current source 101 is negative, the second main diode 103 becomes conductive, and the second switching circuit 105 and the fourth switching circuit 107 operate in the same manner as described above. In FIG. 8, in order to suppress dv / dt when the first to fourth switching circuits are turned off, there is also a method of providing the snubber circuit 20 shown in FIG. 6 in each of the first to fourth switching circuits. The snubber circuit 200 shown in FIG. 8 can achieve the same effect with a simpler configuration. For example, in the above operation,
When the first switching circuit 104 is turned off, the third switching circuit 106 is on. Therefore, the voltage across the first switching circuit 104 is
Is the same as the voltage between the U and V terminals, and the same applies to other switching circuits.

【0012】そこで変圧器のU−V端子間電圧のdv/
dtを抑制することで、上述した動作における第1〜第
4スイッチング回路それぞれのdv/dtを抑制するこ
とができる。スナバ回路200ではダイオード201〜
204によりブリッジ整流回路を構成し、コンデンサ2
05を接続する。第1スイッチング回路104のターン
オフ時に、第1スイッチング回路104→変圧器108
端子Uの経路を流れていた電流は、第3スイッチング回
路106→変圧器108端子V→ダイオード202→コ
ンデンサ205→ダイオード203→変圧器108端子
Uの経路で流れ、コンデンサ205を充電する。このと
き変圧器108のU−V端子間電圧、すなわち第1スイ
ッチング回路104の両端電圧は、コンデンサ205両
端電圧に等しくなり、dv/dtが抑制される。コンデ
ンサ205の電荷の放電は、先述の図6と同様の方法
で、半導体スイッチ207、リンギングチョーク20
6、ダイオード208を介して行われ、コンデンサ20
5の電荷はクランプコンデンサ110に移る。
Therefore, dv / of the voltage between the U and V terminals of the transformer
By suppressing dt, dv / dt of each of the first to fourth switching circuits in the above operation can be suppressed. In the snubber circuit 200, the diodes 201-
A bridge rectifier circuit is composed of 204, and a capacitor 2
05 is connected. When the first switching circuit 104 is turned off, the first switching circuit 104 → transformer 108
The current flowing through the path of the terminal U flows through the path of the third switching circuit 106 → transformer 108 terminal V → diode 202 → capacitor 205 → diode 203 → transformer 108 terminal U, and charges the capacitor 205. At this time, the voltage between the UV terminals of the transformer 108, that is, the voltage across the first switching circuit 104 becomes equal to the voltage across the capacitor 205, and dv / dt is suppressed. The electric charge of the capacitor 205 is discharged by the same method as that of FIG. 6 described above, and the semiconductor switch 207 and the ringing choke 20.
6, through the diode 208, the capacitor 20
The charge of 5 is transferred to the clamp capacitor 110.

【0013】クランプコンデンサ110の電荷を放電す
るには、例えば、第1スイッチング回路104がオフし
た際に、第2スイッチング回路105をオンすることで
行い、このとき、クランプコンデンサ110→第3スイ
ッチング回路106→変圧器108端子V→変圧器10
8端子U→第2スイッチング回路105→クランプコン
デンサ110の電流経路が形成され、クランプコンデン
サ110に蓄積されたエネルギーは変圧器108を介し
て負荷109に伝達される。
The charge of the clamp capacitor 110 is discharged, for example, by turning on the second switching circuit 105 when the first switching circuit 104 is turned off. At this time, the clamp capacitor 110 → the third switching circuit is turned on. 106 → transformer 108 terminal V → transformer 10
A current path of 8 terminals U → second switching circuit 105 → clamp capacitor 110 is formed, and the energy accumulated in the clamp capacitor 110 is transmitted to the load 109 via the transformer 108.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電力変換装
置のスナバ回路においては、スナバ回路で吸収したエネ
ルギーを電源や負荷に回生するために半導体スイッチ、
リンギングチョークなどな構成される回生用回路を必要
とし、このため、電力変換装置が大形・高価になり、信
頼性が低下するなどの欠点がある。
In the snubber circuit of the conventional power converter described above, a semiconductor switch for regenerating energy absorbed in the snubber circuit to a power source or a load,
Since a regenerative circuit such as a ringing choke is required, the power conversion device becomes large and expensive, and the reliability is lowered.

【0015】この発明の目的は、電力変換装置が動作す
る際にスナバ回路がdv/dtを抑制し、該スナバ回路
が吸収したエネルギーを、簡単な回路構成で、電源や負
荷に回生できるようにすることにある。
An object of the present invention is that a snubber circuit suppresses dv / dt when the power converter operates, and energy absorbed by the snubber circuit can be regenerated to a power source or a load with a simple circuit configuration. To do.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この第1の発明は、半導
体スイッチ素子とダイオードとの逆並列接続で構成した
スイッチング回路を直流電流源の正,負極間に接続し、
前記スイッチング回路のオン・オフ動作で、前記直流電
流源に並列接続した負荷への電力を制御する電力変換装
置において、第1コンデンサと第1ダイオードと第2コ
ンデンサとを直列接続したCDC直列回路を前記直流電
流源の正,負極間に接続し、第1リアクトルと第2ダイ
オードとを直列接続して前記第1ダイオードの陽極と前
記直流電流源の負極との間に接続し、第2リアクトルと
第3ダイオードとを直列接続して前記第1ダイオードの
陰極と前記直流電流源の正極との間に接続する。
According to a first aspect of the present invention, a switching circuit constituted by an antiparallel connection of a semiconductor switching element and a diode is connected between the positive and negative electrodes of a direct current source,
In a power conversion device that controls power to a load connected in parallel to the DC current source by turning on / off the switching circuit, a CDC series circuit in which a first capacitor, a first diode, and a second capacitor are connected in series is provided. It is connected between the positive and negative electrodes of the DC current source, the first reactor and the second diode are connected in series, and is connected between the anode of the first diode and the negative electrode of the DC current source, and the second reactor is connected. A third diode is connected in series and is connected between the cathode of the first diode and the positive electrode of the direct current source.

【0017】第2の発明は、半導体スイッチ素子とダイ
オードとの逆並列接続で構成した第1スイッチング回路
に同じ構成の第2スイッチング回路を直列接続した第1
スイッチング直列回路と、同じ構成の第3スイッチング
回路と第4スイッチング回路とを直列接続した第2スイ
ッチング直列回路とを相互に並列接続して直流電流源の
正,負極間に接続し、前記第1ないし第4スイッチング
回路それぞれのオン・オフ動作で、前記第1スイッチン
グ直列回路の中間接続点と前記第2スイッチング直列回
路の中間接続点との間に接続した負荷への電力を制御す
る電力変換装置において、第1コンデンサと第1ダイオ
ードと第2コンデンサとを直列接続したCDC直列回路
を前記直流電流源の正,負極間に接続し、第1リアクト
ルと第2ダイオードとを直列接続して前記第1ダイオー
ドの陽極と前記直流電流源の負極との間に接続し、第2
リアクトルと第3ダイオードとを直列接続して前記第1
ダイオードの陰極と前記直流電流源の正極との間に接続
する。
A second aspect of the present invention is the first invention in which a second switching circuit having the same structure is connected in series to a first switching circuit composed of an antiparallel connection of a semiconductor switch element and a diode.
The switching series circuit and a second switching series circuit in which a third switching circuit and a fourth switching circuit having the same configuration are connected in series are connected in parallel to each other and connected between the positive and negative electrodes of the direct current source, Or a power converter that controls power to a load connected between an intermediate connection point of the first switching series circuit and an intermediate connection point of the second switching series circuit by turning on / off each of the fourth switching circuits. In, a CDC series circuit in which a first capacitor, a first diode, and a second capacitor are connected in series is connected between the positive and negative electrodes of the DC current source, and the first reactor and the second diode are connected in series. One diode is connected between the positive electrode and the negative electrode of the direct current source,
When the reactor and the third diode are connected in series, the first
It is connected between the cathode of the diode and the positive electrode of the direct current source.

【0018】また、第1主ダイオードと第2主ダイオー
ドとを直列接続した主ダイオード直列回路と、クランプ
コンデンサと、半導体スイッチ素子とダイオードとの逆
並列接続で構成した第1スイッチング回路に同じ構成の
第2スイッチング回路を直列接続した第1スイッチング
直列回路と、同じ構成の第3スイッチング回路と第4ス
イッチング回路とを直列接続した第2スイッチング直列
回路とを相互に並列接続し、中間タップを有する変圧器
一次巻線の一端と前記第1スイッチング直列回路の中間
接続点とを接続し、前記変圧器一次巻線の他端と前記第
2スイッチング直列回路の中間接続点とを接続し、前記
主ダイオード直列回路の中間接続点と前記変圧器一次巻
線の中間タップとの間に交流電流源を接続し、前記第1
ないし第4スイッチング回路それぞれのオン・オフ動作
で、前記変圧器二次巻線の両端に接続した負荷への電力
を制御する電力変換装置において、第3の発明は、第1
1コンデンサと第11ダイオードと第12コンデンサと
を直列接続した第1CDC直列回路と、第21コンデン
サと第21ダイオードと第22コンデンサとを直列接続
した第2CDC直列回路とを逆並列接続して前記第1ス
イッチング直列回路の中間接続点と前記第2スイッチン
グ直列回路の中間接続点の間に接続し、第11リアクト
ルと第12ダイオードとを直列接続して前記第11ダイ
オードの陽極と前記第2スイッチング回路の負電源側と
の間に接続し、第12リアクトルと第13ダイオードと
を直列接続して前記第11ダイオードの陰極と前記第1
スイッチング回路の正電源側との間に接続し、第21リ
アクトルと第22ダイオードとを直列接続して前記第2
1ダイオードの陽極と前記第4スイッチング回路の負電
源側との間に接続し、第22リアクトルと第23ダイオ
ードとを直列接続して前記第21ダイオードの陰極と前
記第3スイッチング回路の正電源側との間に接続し、前
記第11コンデンサに第15ダイオードを並列接続し、
前記第12コンデンサに第16ダイオードを並列接続
し、前記第21コンデンサに第25ダイオードを並列接
続し、前記第22コンデンサに第26ダイオードを並列
接続し、第4の発明は、第11コンデンサと第11ダイ
オードと第14ダイオードと第12コンデンサとを直列
接続した第11CDC直列回路と、第21コンデンサと
第21ダイオードと第24ダイオードと第22コンデン
サとを直列接続した第21CDC直列回路とを逆並列接
続して前記第1スイッチング直列回路の中間接続点と前
記第2スイッチング直列回路の中間接続点の間に接続
し、第11リアクトルと第12ダイオードとを直列接続
して前記第11ダイオードの陽極と前記第2スイッチン
グ回路の負電源側との間に接続し、第12リアクトルと
第13ダイオードとを直列接続して前記第14ダイオー
ドの陰極と前記第1スイッチング回路の正電源側との間
に接続し、第21リアクトルと第22ダイオードとを直
列接続して前記第21ダイオードの陽極と前記第4スイ
ッチング回路の負電源側との間に接続し、第22リアク
トルと第23ダイオードとを直列接続して前記第24ダ
イオードの陰極と前記第3スイッチング回路の正電源側
との間に接続し、前記第11コンデンサに第15ダイオ
ードを並列接続し、前記第12コンデンサに第16ダイ
オードを並列接続し、前記第21コンデンサに第25ダ
イオードを並列接続し、前記第22コンデンサに第26
ダイオードを並列接続し、前記第11ダイオードと第1
4ダイオードとの接続点と、前記第21ダイオードと第
24ダイオードとの接続点と、前記変圧器一次巻線の中
間タップとを相互に並列接続する。
Further, a main diode series circuit in which a first main diode and a second main diode are connected in series, a clamp capacitor, and a first switching circuit constituted by an antiparallel connection of a semiconductor switch element and a diode have the same structure. A first switching series circuit in which a second switching circuit is connected in series and a second switching series circuit in which a third switching circuit and a fourth switching circuit of the same configuration are connected in series are connected in parallel to each other, and a transformer having an intermediate tap is provided. Connecting one end of the transformer primary winding to the intermediate connection point of the first switching series circuit, and connecting the other end of the transformer primary winding to the intermediate connection point of the second switching series circuit, the main diode An alternating current source is connected between the intermediate connection point of the series circuit and the intermediate tap of the transformer primary winding,
A power converter for controlling power to a load connected to both ends of the transformer secondary winding by turning on / off each of the fourth switching circuits, the third invention is the first invention.
The first CDC series circuit in which the first capacitor, the eleventh diode, and the twelfth capacitor are connected in series and the second CDC series circuit in which the twenty-first capacitor, the twenty-first diode, and the twenty-second capacitor are connected in series are connected in antiparallel to each other, and A first switching series circuit is connected between an intermediate connection point and the second switching series circuit between intermediate connection points, and an eleventh reactor and a twelfth diode are connected in series to form an anode of the eleventh diode and the second switching circuit. Is connected to the negative power source side of the diode, and a twelfth reactor and a thirteenth diode are connected in series to form a cathode of the eleventh diode and the first diode.
It is connected between the switching circuit and the positive power source side, and the twenty-first reactor and the twenty-second diode are connected in series to each other.
One diode is connected between the anode and the negative power source side of the fourth switching circuit, and the twenty-second reactor and the twenty-third diode are connected in series to form the cathode of the twenty-first diode and the positive power source side of the third switching circuit. And a 15th diode in parallel with the 11th capacitor,
A sixteenth diode is connected in parallel to the twelfth capacitor, a twenty-fifth diode is connected in parallel to the twenty-first capacitor, a twenty-sixth diode is connected in parallel to the twenty-second capacitor, and a fourth invention is an eleventh capacitor and a tenth capacitor. The 11th CDC series circuit in which the 11th diode, the 14th diode, and the 12th capacitor are connected in series, and the 21st CDC series circuit in which the 21st capacitor, 21st diode, 24th diode, and 22nd capacitor are connected in series are connected in antiparallel. And connecting between the intermediate connection point of the first switching series circuit and the intermediate connection point of the second switching series circuit, and connecting the eleventh reactor and the twelfth diode in series to connect the anode of the eleventh diode to the anode. The twelfth reactor and the thirteenth diode are connected between the second switching circuit and the negative power supply side. A column connection is made to connect between the cathode of the 14th diode and the positive power supply side of the first switching circuit, and a 21st reactor and a 22nd diode are connected in series to make an anode of the 21st diode and the 4th diode. The switching circuit is connected to the negative power supply side, the 22nd reactor and the 23rd diode are connected in series, and is connected between the cathode of the 24th diode and the positive power supply side of the third switching circuit. The 15th diode is connected in parallel to the 11th capacitor, the 16th diode is connected in parallel to the 12th capacitor, the 25th diode is connected in parallel to the 21st capacitor, and the 26th diode is connected to the 22nd capacitor.
A diode is connected in parallel, and the eleventh diode and the first diode are connected.
A connection point with four diodes, a connection point between the twenty-first diode and the twenty-fourth diode, and an intermediate tap of the transformer primary winding are connected in parallel with each other.

【0019】[0019]

【作用】この第1,第2の発明によれば、それぞれのス
イッチング回路のターンオフ時には、CDC直列回路の
第1、第2コンデンサがそれぞれ充電され、dv/dt
が抑制される。スイッチング回路がターンオンすると、
スイッチング回路と第2ダイオードと第1リアクトルと
の経路と、スイッチング回路と第3ダイオードと第2リ
アクトルとの経路とで第1、第2コンデンサのエネルギ
ーが第1、第2リアクトルに伝達される。それぞれのス
イッチング回路が再びターンオフすると、第1ダイオー
ドを介して形成された第1リアクトルと第2リアクトル
との直列回路が負荷に並列に接続され、第1、第2リア
クトルのエネルギーが負荷に回生される。
According to the first and second aspects of the present invention, when the respective switching circuits are turned off, the first and second capacitors of the CDC series circuit are charged, respectively, and dv / dt.
Is suppressed. When the switching circuit turns on,
Energy of the first and second capacitors is transmitted to the first and second reactors through a path between the switching circuit, the second diode and the first reactor, and a path between the switching circuit, the third diode and the second reactor. When the respective switching circuits are turned off again, the series circuit of the first reactor and the second reactor formed via the first diode is connected in parallel to the load, and the energy of the first and second reactors is regenerated to the load. It

【0020】また、第3、第4の発明によれば、第1ス
イッチング回路のターンオフ時には、第11ダイオード
を介して形成された第11コンデンサと第12コンデン
サとの直列回路が、第3スイッチング回路を介して第1
スイッチング回路に並列に接続され、第11、第12コ
ンデンサがそれぞれ充電される。第1スイッチング回路
がターンオンすると、第12コンデンサの両端が第12
リアクトルを介して接続され、第12コンデンサのエネ
ルギーが第12リアクトルに伝達される。また第4スイ
ッチング回路がターンオンすると、第11コンデンサの
両端が第11リアクトルを介して接続され、第11コン
デンサのエネルギーが第11リアクトルに伝達される。
According to the third and fourth aspects of the invention, when the first switching circuit is turned off, the series circuit of the eleventh capacitor and the twelfth capacitor formed via the eleventh diode is the third switching circuit. Through the first
The eleventh and twelfth capacitors are connected in parallel with the switching circuit and are charged. When the first switching circuit is turned on, both ends of the twelfth capacitor are turned into the twelfth capacitor.
The energy of the twelfth capacitor is transferred to the twelfth reactor via the reactor. When the fourth switching circuit is turned on, both ends of the eleventh capacitor are connected via the eleventh reactor, and the energy of the eleventh capacitor is transferred to the eleventh reactor.

【0021】第1スイッチング回路がターンオフする
と、第12リアクトルは第13ダイオード、第16ダイ
オードおよび第2スイッチング回路を介してクランプコ
ンデンサに並列接続され、第12リアクトルのエネルギ
ーがクランプコンデンサに伝達される。また第4スイッ
チング回路がターンオフすると、第11リアクトルは第
12ダイオード、第15ダイオード、第3スイッチング
回路を介してクランプコンデンサに並列接続され、第1
1リアクトルのエネルギーがクランプコンデンサに伝達
される。
When the first switching circuit is turned off, the twelfth reactor is connected in parallel with the clamp capacitor via the thirteenth diode, the sixteenth diode and the second switching circuit, and the energy of the twelfth reactor is transferred to the clamp capacitor. When the fourth switching circuit is turned off, the eleventh reactor is connected in parallel to the clamp capacitor via the twelfth diode, the fifteenth diode, and the third switching circuit,
Energy of one reactor is transferred to the clamp capacitor.

【0022】同様に、第2スイッチング回路がターンオ
フすると、第21、第22コンデンサがそれぞれ充電さ
れ、そのエネルギーは第2、第3スイッチング回路のオ
ン・オフにともないそれぞれ第21、第22リアクトル
を介してクランプコンデンサに伝達される。また、第3
スイッチング回路がターンオフすると、第21、第22
コンデンサがそれぞれ充電され、そのエネルギーは第
2、第3スイッチング回路ののオン・オフにともないそ
れぞれ第21、第22リアクトルを介してクランプコン
デンサに伝達される。
Similarly, when the second switching circuit is turned off, the 21st and 22nd capacitors are charged respectively, and the energy thereof is passed through the 21st and 22nd reactors according to the turning on / off of the 2nd and 3rd switching circuits, respectively. Transmitted to the clamp capacitor. Also, the third
When the switching circuit is turned off, the 21st and 22nd
The capacitors are respectively charged, and the energy thereof is transmitted to the clamp capacitors via the 21st and 22nd reactors, respectively, as the second and third switching circuits are turned on / off.

【0023】第4スイッチング回路がターンオフする
と、第11、第12コンデンサがそれぞれ充電され、そ
のエネルギーは第1、第4スイッチング回路のオン・オ
フにともないそれぞれ第11、第12リアクトルを介し
てクランプコンデンサに伝達される。クランプコンデン
サに伝達されたエネルギーは、先述の第2の従来例と同
様なスイッチング回路の動作で負荷に回生される。
When the fourth switching circuit is turned off, the eleventh and twelfth capacitors are charged respectively, and the energy of the capacitors is charged through the eleventh and twelfth reactors according to the on / off of the first and fourth switching circuits, respectively. Be transmitted to. The energy transferred to the clamp capacitor is regenerated to the load by the operation of the switching circuit similar to that of the second conventional example described above.

【0024】[0024]

【実施例】以下に示すこの発明の実施例において、図
6,図8に示した従来例と同一機能を有する部材には同
一符号を付して説明を省略し、異なる機能の部材を中心
に説明する。図1は、この発明の第1の実施例の電力変
換装置の回路構成図である。
In the following embodiments of the present invention, members having the same functions as those of the conventional example shown in FIGS. 6 and 8 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. explain. 1 is a circuit configuration diagram of a power converter according to a first embodiment of the present invention.

【0025】図1において、直流電流源1と並列にスイ
ッチング回路2と負荷3とを接続し、スナバ回路10と
して第1コンデンサ14、第1ダイオード12、第2コ
ンデンサ15からなるCDC直列回路をスイッチング回
路2に並列接続し、第1ダイオード12の陽極とスイッ
チング回路2の負電源側との間に第1リアクトル16と
第2ダイオード11からなる直列回路を接続し、同様に
第1ダイオード12の陰極とスイッチング回路2の正電
源側との間に第2リアクトル17と第3ダイオード13
からなる直列回路を接続する。
In FIG. 1, a switching circuit 2 and a load 3 are connected in parallel with a direct current source 1, and a snubber circuit 10 is a CDC series circuit composed of a first capacitor 14, a first diode 12 and a second capacitor 15. It is connected in parallel to the circuit 2, and a series circuit composed of the first reactor 16 and the second diode 11 is connected between the anode of the first diode 12 and the negative power supply side of the switching circuit 2, and the cathode of the first diode 12 is also connected. And the positive power supply side of the switching circuit 2 between the second reactor 17 and the third diode 13
Connect a series circuit consisting of.

【0026】図1の電力変換装置の動作を、図2に示す
図1の電力変換装置の動作波形図を参照しつつ、説明す
る。図1において、スイッチング回路2のターンオフ時
(図2(イ)参照)には、第1コンデンサ14の電圧V
1 (図2(ハ))、第2コンデンサ15の電圧Vc2
(図2(ハ))がそれぞれゆるやかな電圧上昇率で充電
するのでスイッチング回路2のスイッチング損失が小さ
くなる。スイッチング回路2がターンオンすると(図2
(イ)参照)、第1、第2コンデンサのエネルギーが、
スイッチング回路2→第2ダイオード11→第1リアク
トル16の経路と、スイッチング回路2→第3ダイオー
ド13→第2リアクトル17の経路とで第1、第2リア
クトルに伝達される(図2(ニ)参照)。スイッチング
回路2が再びターンオフすると、第1ダイオード12を
介して形成された第1リアクトルと第2リアクトルとの
直列回路が負荷に並列に接続され、第1、第2リアクト
ルのエネルギーが負荷に回生される(図2(ニ)参
照)。
The operation of the power converter of FIG. 1 will be described with reference to the operation waveform diagram of the power converter of FIG. 1 shown in FIG. In FIG. 1, when the switching circuit 2 is turned off (see FIG. 2A), the voltage V of the first capacitor 14 is
c 1 (FIG. 2C), the voltage Vc 2 of the second capacitor 15
(FIG. 2C) is charged at a slow voltage increase rate, so that the switching loss of the switching circuit 2 is reduced. When the switching circuit 2 is turned on (Fig. 2
(See (a)), the energy of the first and second capacitors is
It is transmitted to the first and second reactors through the path of the switching circuit 2 → the second diode 11 → the first reactor 16 and the path of the switching circuit 2 → the third diode 13 → the second reactor 17 (FIG. 2D). reference). When the switching circuit 2 is turned off again, the series circuit of the first reactor and the second reactor formed via the first diode 12 is connected in parallel to the load, and the energy of the first and second reactors is regenerated to the load. (See FIG. 2D).

【0027】図3は、この発明の第2の実施例を示す電
力変換装置の回路構成図である。図3の電力変換装置
は、電流形インバータと呼称され、第1スイッチング回
路4と第2スイッチング回路5との直列回路と、および
第3スイッチング回路6と第4スイッチング回路7との
直列回路とをそれぞれ直流電流源1に並列に接続する。
また第1スイッチング回路4と第2スイッチング回路5
との接続点と、第3スイッチング回路6と第4スイッチ
ング回路7との接続点とのの間に負荷3を接続する。ス
ナバ回路10の構成は、図1のスナバ回路10と同一で
あるので、説明を省略する。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a power converter showing a second embodiment of the present invention. The power converter of FIG. 3 is called a current source inverter, and includes a series circuit of the first switching circuit 4 and the second switching circuit 5, and a series circuit of the third switching circuit 6 and the fourth switching circuit 7. Each is connected in parallel to the direct current source 1.
In addition, the first switching circuit 4 and the second switching circuit 5
The load 3 is connected between the connection point of and the connection point of the third switching circuit 6 and the fourth switching circuit 7. The snubber circuit 10 has the same configuration as the snubber circuit 10 of FIG.

【0028】以下に図3の回路の動作を説明する。第1
〜第4スイッチング回路がオンとなると、直流電流源1
は短絡され負荷3に電流は流れない(いわゆる短絡期
間)。第1,第4スイッチング回路がオン、第2,第3
スイッチング回路がオフで正の電流が負荷3に流れ(い
わゆる正電流期間)、第2,第3スイッチング回路がオ
ン、第1,第4スイッチング回路がオフで負の電流が負
荷に流れる(いわゆる負電流期間)。この正電流期間と
負電流期間とを、短絡期間をはさんで交互に繰り返すこ
とにより直流電流を交流電流に変換する。この動作中の
図3に示したP−M間電圧波形は、図2(ロ)に示した
スイッチング回路の両端電圧波形と全く同じであり、第
1〜第4スイッチング回路のターンオフ時の印加電圧
は、図3に示すP−M間電圧に等しい。よってスナバ回
路10の動作とその効果は、図1のスナバ回路と同等で
ある。
The operation of the circuit shown in FIG. 3 will be described below. First
~ When the fourth switching circuit is turned on, the direct current source 1
Is short-circuited and no current flows through the load 3 (so-called short-circuit period). 1st, 4th switching circuit is ON, 2nd, 3rd
The switching circuit is off and a positive current flows through the load 3 (so-called positive current period), the second and third switching circuits are on, the first and fourth switching circuits are off, and a negative current flows through the load (so-called negative current). Current period). The positive current period and the negative current period are alternately repeated with a short circuit period interposed therebetween, thereby converting a direct current into an alternating current. The voltage waveform between P and M shown in FIG. 3 during this operation is exactly the same as the voltage waveform across the switching circuit shown in FIG. 2B, and the applied voltage at the turn-off of the first to fourth switching circuits. Is equal to the voltage between P and M shown in FIG. Therefore, the operation and the effect of the snubber circuit 10 are the same as those of the snubber circuit of FIG.

【0029】図4は、この発明の第3の実施例を示す電
力変換装置の回路構成図である。図4において、第1〜
第4スイッチング回路による電力変換動作は、図8に示
した第2の従来例と同様なのでここでは説明を省略し、
以下にスナバ回路300について説明する。すなわち図
4において、第11コンデンサ313と、第11ダイオ
ード305と、第12コンデンサ314とからなる第1
CDC直列回路と、第21コンデンサ312と、第21
ダイオード302と、第22コンデンサ311とからな
る第2CDC直列回路とを第1スイッチング回路104
と第2スイッチング回路105との接続点と、第3スイ
ッチング回路106と第4スイッチング回路107との
接続点との間に、図示のように逆並列に接続する。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a power converter showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, first to
The power conversion operation by the fourth switching circuit is the same as that of the second conventional example shown in FIG.
The snubber circuit 300 will be described below. That is, in FIG. 4, the first capacitor 313, the eleventh diode 305, and the twelfth capacitor 314 are used as the first capacitor.
CDC series circuit, 21st capacitor 312, 21st capacitor
The diode 302 and the second CDC series circuit including the 22nd capacitor 311 are connected to the first switching circuit 104.
And a connection point between the second switching circuit 105 and the connection point between the third switching circuit 106 and the fourth switching circuit 107 are connected in anti-parallel as illustrated.

【0030】第11ダイオード305の陰極と、第1ス
イッチング回路104の正電源側との間に第12リアク
トル316と第13ダイオード308とからなる直列回
路を接続する。第11ダイオード305の陽極と、第2
スイッチング回路105の負電源側との間に第11リア
クトル317と第12ダイオード309とからなる直列
回路を接続する。
A series circuit including a twelfth reactor 316 and a thirteenth diode 308 is connected between the cathode of the eleventh diode 305 and the positive power source side of the first switching circuit 104. The anode of the eleventh diode 305 and the second
A series circuit including the eleventh reactor 317 and the twelfth diode 309 is connected between the switching circuit 105 and the negative power supply side.

【0031】第21ダイオード302の陰極と、第1ス
イッチング回路104の正電源側との間に第22リアク
トル315と第23ダイオード307とからなる直列回
路を接続する。第21ダイオード302の陽極と、第2
スイッチング回路105の負電源側との間に第21リア
クトル318と第22ダイオード310とからなる直列
回路を接続する。
A series circuit including a twenty-second reactor 315 and a twenty-third diode 307 is connected between the cathode of the twenty-first diode 302 and the positive power source side of the first switching circuit 104. The anode of the twenty-first diode 302 and the second
A series circuit including a 21st reactor 318 and a 22nd diode 310 is connected between the switching circuit 105 and the negative power supply side.

【0032】また、第22コンデンサ311、第21コ
ンデンサ312、第11コンデンサ313、第12コン
デンサ314それぞれと並列に第26ダイオード30
1、第25ダイオード303、第15ダイオード30
4、第15ダイオード306を、図4に示した方向に接
続する。スナバ回路300の動作は、先述の「作用」の
項で詳述したので、ここでは説明を省略する。
The 26th diode 30 is connected in parallel with the 22nd capacitor 311, the 21st capacitor 312, the 11th capacitor 313, and the 12th capacitor 314, respectively.
1, 25th diode 303, 15th diode 30
The fourth and fifteenth diodes 306 are connected in the direction shown in FIG. The operation of the snubber circuit 300 has been described in detail in the above-mentioned “Operation” section, and thus the description thereof is omitted here.

【0033】図5は、この発明の第4の実施例を示す電
力変換装置の回路構成図である。図5に示した電力変換
装置のスナバ回路400と、図4に示したスナバ回路3
00とは同様の動作をするが、その相違点は、図4の第
21ダイオード302および第11ダイオード305の
それぞれに第24ダイドード402および第14ダイオ
ード401を直列に追加挿入接続し、第21ダイオード
302と第24ダイオード402との接続点と、第11
ダイオード305と第14ダイオード401との接続点
と、変圧器108のN端子とを相互に並列接続した点で
ある。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a power converter showing a fourth embodiment of the present invention. The snubber circuit 400 of the power converter shown in FIG. 5 and the snubber circuit 3 shown in FIG.
The operation is the same as that of 00, but the difference is that the twenty-first diode 302 and the eleventh diode 305 of FIG. The connection point between the 302 and the 24th diode 402, and the 11th
This is the point where the connection point between the diode 305 and the fourteenth diode 401 and the N terminal of the transformer 108 are connected in parallel with each other.

【0034】これにより、例えば、第1スイッチング回
路104がターンオフし、第22リアクトル315がエ
ネルギーを放出する際、第22リアクトル315→第2
3ダイオード308→第3スイッチング回路106→変
圧器108端子V→変圧器108端子N→第24ダイオ
ード402→第22リアクトル315なる経路が形成さ
れ、前記エネルギーがクランプコンデンサ110を介さ
ずに直接変圧器108の二次側の負荷109に伝達され
る。このため、エネルギー回生時の損失が図4のスナバ
回路300のそれより小さく抑制される。
As a result, for example, when the first switching circuit 104 is turned off and the 22nd reactor 315 releases energy, the 22nd reactor 315 → the 2nd reactor 315
The path formed by the third diode 308 → the third switching circuit 106 → the transformer 108 terminal V → the transformer 108 terminal N → the 24th diode 402 → the 22nd reactor 315 is formed, and the energy is directly transformed without passing through the clamp capacitor 110. It is transmitted to the load 109 on the secondary side of 108. Therefore, the loss during energy regeneration is suppressed to be smaller than that of the snubber circuit 300 of FIG.

【0035】[0035]

【発明の効果】この発明では、CDC直列回路のコンデ
ンサのエネルギーが、スイッチング回路がオンすること
によりリアクトルに伝達され、再びスイッチング回路が
オフすることによりリアクトルのエネルギーが負荷に伝
達される。このようにスイッチング回路のオン・オフ動
作のみでエネルギー回生が可能となり、スナバ回路の構
成が簡単、小形で低価格となり、エネルギー回生のため
の半導体スイッチ回路も不要となるため電力変換装置の
信頼性が向上する。
According to the present invention, the energy of the capacitor of the CDC series circuit is transmitted to the reactor when the switching circuit is turned on, and the energy of the reactor is transmitted to the load when the switching circuit is turned off again. In this way, energy can be regenerated only by turning the switching circuit on and off, the snubber circuit configuration is simple, the size and cost are low, and the semiconductor switch circuit for energy regeneration is not required. Is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例を示す電力変換装置の
回路構成図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power conversion device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作を説明する動作波形図FIG. 2 is an operation waveform diagram for explaining the operation of FIG.

【図3】この発明の第2の実施例を示す電力変換装置の
回路構成図
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a power conversion device showing a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3の実施例を示す電力変換装置の
回路構成図
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a power conversion device showing a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第4の実施例を示す電力変換装置の
回路構成図
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a power conversion device showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】第1の従来例を示す電力変換装置の回路構成図FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a power conversion device showing a first conventional example.

【図7】図6の動作を説明する動作波形図7 is an operation waveform chart for explaining the operation of FIG.

【図8】第2の従来例を示す電力変換装置の回路構成図FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a power conversion device showing a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直流電流源、2…スイッチング回路、3…負荷、4
〜7…スイッチング回路、10…スナバ回路、11〜1
3…ダイオード、14,15…コンデンサ、16,17
…リアクトル、20…スナバ回路、21…ダイオード、
22…コンデンサ、23…半導体スイッチ、24…リン
ギングチョーク、25…ダイオード、101…交流電流
源、102〜103…ダイオード、104〜107…ス
イッチング回路、108…変圧器、109…負荷、11
0…クランプコンデンサ、200…スナバ回路、201
〜204…ダイオード、205…コンデンサ、206…
リンギングチョーク、207…半導体スイッチ、208
…ダイオード、300…スナバ回路、301〜310…
ダイオード、311〜314…コンデンサ、315〜3
18リアクトル、400…スナバ回路、401,402
…ダイオード。
1 ... DC current source, 2 ... switching circuit, 3 ... load, 4
~ 7 ... switching circuit, 10 ... snubber circuit, 11 to 1
3 ... Diode, 14, 15 ... Capacitor, 16, 17
… Reactor, 20… Snubber circuit, 21… Diode,
22 ... Capacitor, 23 ... Semiconductor switch, 24 ... Ringing choke, 25 ... Diode, 101 ... AC current source, 102-103 ... Diode, 104-107 ... Switching circuit, 108 ... Transformer, 109 ... Load, 11
0 ... Clamp capacitor, 200 ... Snubber circuit, 201
~ 204 ... Diode, 205 ... Capacitor, 206 ...
Ringing choke, 207 ... Semiconductor switch, 208
... Diode, 300 ... Snubber circuit, 301-310 ...
Diodes, 311 to 314 ... Capacitors, 315 to 3
18 reactors, 400 ... Snubber circuits, 401, 402
…diode.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並
列接続で構成したスイッチング回路を直流電流源の正,
負極間に接続し、 前記スイッチング回路のオン・オフ動作で、前記直流電
流源に並列接続した負荷への電力を制御する電力変換装
置において、 第1コンデンサと第1ダイオードと第2コンデンサとを
直列接続したCDC直列回路を前記直流電流源の正,負
極間に接続し、 第1リアクトルと第2ダイオードとを直列接続して前記
第1ダイオードの陽極と前記直流電流源の負極との間に
接続し、 第2リアクトルと第3ダイオードとを直列接続して前記
第1ダイオードの陰極と前記直流電流源の正極との間に
接続することを特徴とする電力変換装置のスナバ回路。
1. A switching circuit composed of an anti-parallel connection of a semiconductor switch element and a diode, comprising a positive current source,
In a power conversion device connected between negative electrodes and controlling power to a load connected in parallel to the DC current source by ON / OFF operation of the switching circuit, a first capacitor, a first diode, and a second capacitor are connected in series. The connected CDC series circuit is connected between the positive and negative electrodes of the DC current source, and the first reactor and the second diode are connected in series to connect between the anode of the first diode and the negative electrode of the DC current source. The second reactor and the third diode are connected in series and are connected between the cathode of the first diode and the positive electrode of the direct current source, and the snubber circuit of the power converter.
【請求項2】半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並
列接続で構成した第1スイッチング回路に同じ構成の第
2スイッチング回路を直列接続した第1スイッチング直
列回路と、同じ構成の第3スイッチング回路と第4スイ
ッチング回路とを直列接続した第2スイッチング直列回
路とを相互に並列接続して直流電流源の正,負極間に接
続し、 前記第1ないし第4スイッチング回路それぞれのオン・
オフ動作で、前記第1スイッチング直列回路の中間接続
点と前記第2スイッチング直列回路の中間接続点との間
に接続した負荷への電力を制御する電力変換装置におい
て、 第1コンデンサと第1ダイオードと第2コンデンサとを
直列接続したCDC直列回路を前記直流電流源の正,負
極間に接続し、 第1リアクトルと第2ダイオードとを直列接続して前記
第1ダイオードの陽極と前記直流電流源の負極との間に
接続し、 第2リアクトルと第3ダイオードとを直列接続して前記
第1ダイオードの陰極と前記直流電流源の正極との間に
接続することを特徴とする電力変換装置のスナバ回路。
2. A first switching series circuit in which a second switching circuit having the same configuration is connected in series to a first switching circuit configured by an anti-parallel connection of a semiconductor switch element and a diode, a third switching circuit having the same configuration, and a third switching circuit having the same configuration. A second switching series circuit in which four switching circuits are connected in series are connected in parallel to each other and connected between the positive and negative electrodes of the direct current source, and each of the first to fourth switching circuits is turned on.
In a power converter that controls power to a load connected between an intermediate connection point of the first switching series circuit and an intermediate connection point of the second switching series circuit by an off operation, a first capacitor and a first diode And a second capacitor are connected in series to connect a CDC series circuit between the positive and negative electrodes of the DC current source, and the first reactor and the second diode are connected in series to form the anode of the first diode and the DC current source. A second reactor and a third diode are connected in series and are connected between the cathode of the first diode and the positive electrode of the direct current source. Snubber circuit.
【請求項3】第1主ダイオードと第2主ダイオードとを
直列接続した主ダイオード直列回路と、クランプコンデ
ンサと、半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並列接
続で構成した第1スイッチング回路に同じ構成の第2ス
イッチング回路を直列接続した第1スイッチング直列回
路と、同じ構成の第3スイッチング回路と第4スイッチ
ング回路とを直列接続した第2スイッチング直列回路と
を相互に並列接続し、中間タップを有する変圧器一次巻
線の一端と前記第1スイッチング直列回路の中間接続点
とを接続し、前記変圧器一次巻線の他端と前記第2スイ
ッチング直列回路の中間接続点とを接続し、前記主ダイ
オード直列回路の中間接続点と前記変圧器一次巻線の中
間タップとの間に交流電流源を接続し、 前記第1ないし第4スイッチング回路それぞれのオン・
オフ動作で、前記変圧器二次巻線の両端に接続した負荷
への電力を制御する電力変換装置において、 第11コンデンサと第11ダイオードと第12コンデン
サとを直列接続した第1CDC直列回路と、第21コン
デンサと第21ダイオードと第22コンデンサとを直列
接続した第2CDC直列回路とを逆並列接続して前記第
1スイッチング直列回路の中間接続点と前記第2スイッ
チング直列回路の中間接続点の間に接続し、 第11リアクトルと第12ダイオードとを直列接続して
前記第11ダイオードの陽極と前記第2スイッチング回
路の負電源側との間に接続し、 第12リアクトルと第13ダイオードとを直列接続して
前記第11ダイオードの陰極と前記第1スイッチング回
路の正電源側との間に接続し、 第21リアクトルと第22ダイオードとを直列接続して
前記第21ダイオードの陽極と前記第4スイッチング回
路の負電源側との間に接続し、 第22リアクトルと第23ダイオードとを直列接続して
前記第21ダイオードの陰極と前記第3スイッチング回
路の正電源側との間に接続し、 前記第11コンデンサに第15ダイオードを並列接続
し、 前記第12コンデンサに第16ダイオードを並列接続
し、 前記第21コンデンサに第25ダイオードを並列接続
し、 前記第22コンデンサに第26ダイオードを並列接続す
ることを特徴とする電力変換装置のスナバ回路。
3. A main diode series circuit in which a first main diode and a second main diode are connected in series, a clamp capacitor, and a first switching circuit having the same configuration as an anti-parallel connection of a semiconductor switch element and a diode. A first switching series circuit in which a second switching circuit is connected in series and a second switching series circuit in which a third switching circuit and a fourth switching circuit of the same configuration are connected in series are connected in parallel to each other, and a transformer having an intermediate tap is provided. Connecting one end of the transformer primary winding to the intermediate connection point of the first switching series circuit, and connecting the other end of the transformer primary winding to the intermediate connection point of the second switching series circuit, the main diode An alternating current source is connected between an intermediate connection point of a series circuit and an intermediate tap of the transformer primary winding, and the first to fourth switching elements are connected. Turn on each circuit
In a power converter that controls power to a load connected to both ends of the transformer secondary winding in an off operation, a first CDC series circuit in which an eleventh capacitor, an eleventh diode, and a twelfth capacitor are connected in series, Between the intermediate connection point of the first switching series circuit and the intermediate connection point of the second switching series circuit by connecting the 21st capacitor, the 21st diode, and the second CDC series circuit in which the 22nd capacitor is connected in series in anti-parallel. And an eleventh reactor and a twelfth diode are connected in series to connect between the anode of the eleventh diode and the negative power source side of the second switching circuit, and the twelfth reactor and the thirteenth diode are connected in series. Connected between the cathode of the eleventh diode and the positive power supply side of the first switching circuit to connect the twenty-first reactor and the twenty-second die. Connected in series between the anode of the twenty-first diode and the negative power source side of the fourth switching circuit, and the twenty-second reactor and the twenty-third diode in series to form the cathode of the twenty-first diode. It is connected between the third switching circuit and the positive power source side, the 15th diode is connected in parallel to the 11th capacitor, the 16th diode is connected in parallel to the 12th capacitor, and the 25th diode is connected to the 21st capacitor. Are connected in parallel, and the 26th diode is connected in parallel to the 22nd capacitor. A snubber circuit of a power conversion device.
【請求項4】第1主ダイオードと第2主ダイオードとを
直列接続した主ダイオード直列回路と、クランプコンデ
ンサと、半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並列接
続で構成した第1スイッチング回路に同じ構成の第2ス
イッチング回路を直列接続した第1スイッチング直列回
路と、同じ構成の第3スイッチング回路と第4スイッチ
ング回路とを直列接続した第2スイッチング直列回路と
を相互に並列接続し、中間タップを有する変圧器一次巻
線の一端と前記第1スイッチング直列回路の中間接続点
とを接続し、前記変圧器一次巻線の他端と前記第2スイ
ッチング直列回路の中間接続点とを接続し、前記主ダイ
オード直列回路の中間接続点と前記変圧器一次巻線の中
間タップとの間に交流電流源を接続し、 前記第1ないし第4スイッチング回路それぞれのオン・
オフ動作で、前記変圧器二次巻線の両端に接続した負荷
への電力を制御する電力変換装置において、 第11コンデンサと第11ダイオードと第14ダイオー
ドと第12コンデンサとを直列接続した第11CDC直
列回路と、第21コンデンサと第21ダイオードと第2
4ダイオードと第22コンデンサとを直列接続した第2
1CDC直列回路とを逆並列接続して前記第1スイッチ
ング直列回路の中間接続点と前記第2スイッチング直列
回路の中間接続点の間に接続し、 第11リアクトルと第12ダイオードとを直列接続して
前記第11ダイオードの陽極と前記第2スイッチング回
路の負電源側との間に接続し、 第12リアクトルと第13ダイオードとを直列接続して
前記第14ダイオードの陰極と前記第1スイッチング回
路の正電源側との間に接続し、 第21リアクトルと第22ダイオードとを直列接続して
前記第21ダイオードの陽極と前記第4スイッチング回
路の負電源側との間に接続し、 第22リアクトルと第23ダイオードとを直列接続して
前記第24ダイオードの陰極と前記第3スイッチング回
路の正電源側との間に接続し、 前記第11コンデンサに第15ダイオードを並列接続
し、 前記第12コンデンサに第16ダイオードを並列接続
し、 前記第21コンデンサに第25ダイオードを並列接続
し、 前記第22コンデンサに第26ダイオードを並列接続
し、 前記第11ダイオードと第14ダイオードとの接続点
と、前記第21ダイオードと第24ダイオードとの接続
点と、前記変圧器一次巻線の中間タップとを相互に並列
接続することを特徴とする電力変換装置のスナバ回路。
4. A main diode series circuit having a first main diode and a second main diode connected in series, a clamp capacitor, and a first switching circuit having the same configuration as an anti-parallel connection of a semiconductor switch element and a diode. A first switching series circuit in which a second switching circuit is connected in series and a second switching series circuit in which a third switching circuit and a fourth switching circuit of the same configuration are connected in series are connected in parallel to each other, and a transformer having an intermediate tap is provided. Connecting one end of the transformer primary winding to the intermediate connection point of the first switching series circuit, and connecting the other end of the transformer primary winding to the intermediate connection point of the second switching series circuit, the main diode An alternating current source is connected between an intermediate connection point of a series circuit and an intermediate tap of the transformer primary winding, and the first to fourth switching elements are connected. Turn on each circuit
A power conversion device for controlling power to a load connected to both ends of the transformer secondary winding in an off operation, wherein an eleventh capacitor, an eleventh diode, a fourteenth diode, and a twelfth capacitor are connected in series. Series circuit, 21st capacitor, 21st diode, 2nd
Second with 4 diodes and 22nd capacitor connected in series
1CDC series circuit is connected in anti-parallel and connected between the intermediate connection point of the first switching series circuit and the intermediate connection point of the second switching series circuit, and the eleventh reactor and the twelfth diode are connected in series. It is connected between the anode of the eleventh diode and the negative power source side of the second switching circuit, the twelfth reactor and the thirteenth diode are connected in series, and the cathode of the fourteenth diode and the positive electrode of the first switching circuit are connected. It is connected between the power supply side and the twenty-first reactor and the twenty-second diode are connected in series to be connected between the anode of the twenty-first diode and the negative power supply side of the fourth switching circuit. 23 diodes are connected in series and connected between the cathode of the 24th diode and the positive power supply side of the third switching circuit, and the 11th capacitor A 15th diode is connected in parallel, a 16th diode is connected in parallel to the 12th capacitor, a 25th diode is connected in parallel to the 21st capacitor, a 26th diode is connected in parallel to the 22nd capacitor, and A connection point between the diode and the fourteenth diode, a connection point between the twenty-first diode and the twenty-fourth diode, and an intermediate tap of the transformer primary winding are connected in parallel with each other. Snubber circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019132702A1 (en) 2019-01-30 2020-07-30 Fuji Electric Co., Ltd. LIMITATION DEVICE AND POWER IMPLEMENTATION DEVICE
CN111697804A (en) * 2019-03-13 2020-09-22 富士电机株式会社 Absorption module, absorption device, and power conversion device
JP2021129468A (en) * 2020-02-17 2021-09-02 富士電機株式会社 Snubber circuit and power conversion device

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